Degradasi karbohidrat kompleks dan makromolekul lain oleh bakteria usus manusia menghasilkan metabolit yang dimanfaatkan oleh mikrob jiran untuk respirasi anaerobik. Walau bagaimanapun, masih belum jelas sama ada penyusuan silang sebatian dietetik lain dalam usus boleh mendorong tindak balas redoks yang menghasilkan tenaga.
Pada 4 Ogos 2025, penyelidik dari Universiti Yale menerbitkan kajian bertajuk “Metabolic cross-feeding of a dietary antioxidant enhances anaerobic energy metabolism by human gut bacteria” dalam Cell Host & Microbe, sub-jurnal kepada Cell.
Kajian tersebut mendedahkan bahawa penyusuan silang metabolik antioksidan dietetik ergothioneine meningkatkan metabolisme tenaga anaerobik dalam bakteria usus manusia.
Dalam kajian terobosan ini, pasukan penyelidik menunjukkan bahawa bakteria usus daripada filum berlainan bertukar-tukar antioksidan dietetik biasa dalam keadaan anaerobik untuk menjana tenaga. Bakteria simbiotik Clostridium symbiosum mengkod enzim ergothioneinase yang menukarergothioneine(antioksidan terbitan cendawan) kepada penerima elektron asid thiourokanik (TUA). Bakteria pendegradasi xilan Bacteroides xylanisolvens kemudian menurunkan TUA, meningkatkan sintesis ATP dan menggalakkan pertumbuhan bakteria secara ketara. Tambahan pula, TUA dihasilkan dan dimanfaatkan secara selektif oleh komuniti mikrob najis manusia tertentu.
Selaras dengan perkaitan baharu yang ditemui antara homeostasis ergothioneine usus dan kanser kolorektal, gen ergothioneinase didapati diperkaya dengan ketara dalam metagenom najis pesakit kanser kolorektal.
Penemuan kolektif ini mendedahkan bagaimana penyusuan silang nutrien antioksidan simbiotik meningkatkan metabolisme tenaga mikrob, yang berpotensi menjelaskan perbezaan risiko penyakit antara individu. Secara khusus:
Ergothioneinase C. symbiosum mengubah ergothioneine dietetik kepada TUA;
B. xylanisolvens menggunakan TUA sebagai penerima elektron, meningkatkan pengeluaran ATP sebanyak 2.3 kali ganda berbanding kawalan;
Dinamik TUA menunjukkan corak penghasilan/penggunaan yang selektif merentasi mikrobiom manusia.
Apa yang ketara, paksi metabolik ergothioneine-TUA amat aktif dalam pesakit KKR, dengan kelimpahan gen ergothioneinase berkorelasi dengan perkembangan penyakit (p<0.01). Mekanisme penyusuan silang berasaskan redoks ini mungkin mewakili kaitan baru antara antioksidan dietetik, ekologi mikrob usus, dan kerentanan kanser.
Clostridium symbiosum memetabolismekan ergothioneine (EGT) kepada asid thiourokanik (TUA);
TUA boleh digunakan oleh Bacteroides xylanisolvens untuk meningkatkan pertumbuhan anaerobik dan sintesis ATP;
Komuniti mikrob najis manusia boleh menukar EGT kepada TUA terturun melalui penyusuan silang metabolik;
Gen yang bertanggungjawab untuk penghasilan TUA diperkaya dalam metagenom najis pesakit kanser kolorektal.
Secara kolektif, keputusan ini menunjukkan bahawa penyusuan silang simbiotik nutrien antioksidan meningkatkan metabolisme tenaga mikrob—satu mekanisme yang mungkin menjelaskan kebolehubahan kerentanan risiko penyakit antara individu.
Pautan kertas: https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(25)00280-X
EN
es 
jp 
ko 
fr 
de 
it 
ru 
pt 
th 
ar 
ms 
